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“雙碳”目標(biāo)視閾下冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的教學(xué)改革與實(shí)踐

2024-09-11 00:00:00賀山明王曉明佟志芳梁勇張聰宇汪金良
科技風(fēng) 2024年25期

摘要:“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了新的要求,冶金工業(yè)是碳排放重點(diǎn)行業(yè)之一,應(yīng)加快構(gòu)建新時(shí)代低碳冶金工程技術(shù)人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式。本文以冶金行業(yè)為背景,以人才培養(yǎng)為核心,探索了基于人才培養(yǎng)方案、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面的教育改革途徑與方法,注重將“雙碳”目標(biāo)理念融入人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié),踐行多元化教育教學(xué)育人模式,致力于向行業(yè)輸送適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的新工科人才。

關(guān)鍵詞:“雙碳”目標(biāo);冶金工程;人才培養(yǎng);教學(xué)改革

2022年5月,教育部印發(fā)《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》,明確指出高校要加強(qiáng)綠色低碳工程教育,加大“雙碳”領(lǐng)域課程、教材、教改等建設(shè)力度[1];明確提出高等教育高質(zhì)量發(fā)展服務(wù)國(guó)家碳達(dá)峰碳中和專業(yè)人才培養(yǎng)需求,為冶金工程人才培養(yǎng)改革指明了方向。

冶金工業(yè)是我國(guó)碳排放重點(diǎn)行業(yè)之一,冶金行業(yè)的低碳發(fā)展對(duì)于我國(guó)“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略實(shí)施具有重要的影響。在“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略的大背景下,冶金行業(yè)備受關(guān)注,促使冶金企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí);高校冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式理所當(dāng)然地要跟上新時(shí)代發(fā)展新要求和適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)需求,應(yīng)對(duì)原有的本科生教育教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)改革,加快構(gòu)建新時(shí)代低碳冶金工程技術(shù)人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式,對(duì)探索實(shí)施新工科發(fā)展模式具有重要的意義。但是,目前諸多高校工科專業(yè)本科教育傳統(tǒng)模式及其人才培養(yǎng)理念與“雙碳”目標(biāo)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向不相適應(yīng),甚至存在脫鉤現(xiàn)象[2]?,F(xiàn)有冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前新時(shí)代發(fā)展的需求,必須結(jié)合碳達(dá)峰碳中和專業(yè)人才培養(yǎng)要求,探索并創(chuàng)新低碳冶金教學(xué)及育人模式,切實(shí)提高本科生的低碳思維和實(shí)踐能力。

在“雙碳”目標(biāo)背景下,將綠色低碳教育理念貫穿人才培養(yǎng)體系全過程和各方面,推動(dòng)專業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),是未來冶金學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文以冶金工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)為研究對(duì)象,以培養(yǎng)方案的人才培養(yǎng)目標(biāo)為抓手,突出將“雙碳”目標(biāo)理念融入冶金工程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)建設(shè)的目標(biāo)導(dǎo)向;課程建設(shè)中全方位、大體系與多維度地增強(qiáng)低碳冶金相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容體系;實(shí)踐環(huán)節(jié)聚焦于低碳思維的鍛煉與工程創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)踐能力;豐富的校園低碳文化,有利于師生養(yǎng)成綠色低碳的日常生活習(xí)慣,可作為踐行低碳理念的重要舉措;構(gòu)建“雙碳”目標(biāo)下特色鮮明的冶金工程人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式。

一、“雙碳”目標(biāo)視閾下的傳統(tǒng)本科教育模式現(xiàn)存問題

調(diào)研分析表明,“雙碳”目標(biāo)視閾下,從適應(yīng)新時(shí)代人才需求的角度,分析當(dāng)前本科工程教育現(xiàn)存以下幾個(gè)問題:

(一)“雙碳”目標(biāo)在教育教學(xué)過程中未引起足夠的重視,“雙碳”教育理念融入不足

現(xiàn)有本科生教育教學(xué)全過程體系中“雙碳”目標(biāo)理念融入不足,人才培養(yǎng)目標(biāo)與“雙碳”背景脫節(jié),未有效構(gòu)建綠色低碳工程教育體系。課程體系設(shè)置與“雙碳”背景不能有效銜接,與“綠色”和“雙碳”有關(guān)的課程只有少數(shù)幾門(如環(huán)境、能源等)僅僅是涉及相關(guān)知識(shí)的課程。冶金作為傳統(tǒng)的高耗能、高污染的領(lǐng)域之一,迫切需要納入綠色低碳工程教育體系;冶金工程專業(yè)“雙碳”相關(guān)配套課程不足,“雙碳”特色課程體系有待完善[3]。

(二)課程內(nèi)容缺乏時(shí)代性,教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新

專業(yè)課程授課內(nèi)容相對(duì)陳舊,難以緊跟新時(shí)代國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)及低碳工程技術(shù)前沿;普遍存在“雙碳”理念教學(xué)內(nèi)容偏少、教學(xué)模式單一等問題。教學(xué)資源中的“雙碳”內(nèi)容不足,傳統(tǒng)的冶金材料類專業(yè)教學(xué)過程中不重視“雙碳”教育,其內(nèi)容以專業(yè)工藝技術(shù)及基礎(chǔ)理論知識(shí)介紹為主,缺少“雙碳”相關(guān)的綠色生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、管理、可持續(xù)的發(fā)展理念等方面的知識(shí)內(nèi)容,已不能滿足現(xiàn)在的“雙碳”教育需求。同時(shí)教學(xué)模式僅停留在對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和過時(shí)案例的講解上,與“雙碳”時(shí)代背景下的社會(huì)現(xiàn)實(shí)相脫節(jié),難以通過課堂講授來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,更不能從根本上達(dá)到讓學(xué)生學(xué)以致用的目的,嚴(yán)重影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。

(三)“雙碳”工程教育領(lǐng)域的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,低碳工程相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)亟待加強(qiáng)建設(shè)

大部分專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程、校內(nèi)外實(shí)習(xí)、校園文化活動(dòng)等實(shí)踐環(huán)節(jié)甚少考慮“雙碳”理念的設(shè)計(jì)融入;而且創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑和方法單一,沒有形成教育理念與工程實(shí)踐相融合的教學(xué)體系。目前,高校已經(jīng)逐步重視本科生的科技創(chuàng)新能力培養(yǎng),但學(xué)生從事偏向工程應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)歷仍然較為有限,尤其是在低碳工程思維及實(shí)踐方面參與更少。

二、“雙碳”目標(biāo)視閾下的冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新途徑與方法

針對(duì)高校工科專業(yè)本科教育傳統(tǒng)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向的人才需求,基于此提出確立冶金工程“低碳冶金型”人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式。將綠色低碳理念納入冶金工程教學(xué)體系,發(fā)揮冶金工程行業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科優(yōu)勢(shì),從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)、校園文化等多方面進(jìn)行教學(xué)改革路徑優(yōu)化,構(gòu)建了具有“雙碳”特色的工程教育教學(xué)體系,從而滿足“雙碳”目標(biāo)下冶金行業(yè)對(duì)高質(zhì)量綜合型技術(shù)人才的新時(shí)代需求。

(一)聚焦“雙碳”戰(zhàn)略人才需求,確立人才培養(yǎng)新目標(biāo)和修訂人才培養(yǎng)方案

聚焦國(guó)家“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略對(duì)冶金行業(yè)的人才需求特征,培養(yǎng)低碳冶金意識(shí),讓“雙碳”扎根育人。結(jié)合冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn),將人才培養(yǎng)與“雙碳”目標(biāo)相融合,將綠色低碳發(fā)展理念納入專業(yè)課程教學(xué)的目標(biāo)體系和內(nèi)容體系,形成冶金專業(yè)人才培養(yǎng)新目標(biāo),使得學(xué)生理解“雙碳”戰(zhàn)略與冶金行業(yè)發(fā)展的密切聯(lián)系。把培養(yǎng)學(xué)生的“低碳冶金”思維作為教育的重要任務(wù),探索“雙碳”理念融入冶金專業(yè)教學(xué)的有效途徑,建立適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,實(shí)現(xiàn)將綠色低碳理念貫穿人才培養(yǎng)實(shí)踐教育全過程。從整體上系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)冶金工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案,以“雙碳”理念、“低碳冶金”工程教育作為人才培養(yǎng)體系與課程設(shè)置的核心要素;從利于學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)消化吸收的角度出發(fā),對(duì)課程模塊進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)布局,在人才培養(yǎng)方案中的“通識(shí)教育課程”“學(xué)科基礎(chǔ)課程”模塊的課程注重“雙碳”目標(biāo)理念的有機(jī)融入,例如,要求“專業(yè)核心課程”“專業(yè)選修課程”模塊的專業(yè)課程引入低碳冶金技術(shù)的理論知識(shí)體系及典型應(yīng)用技術(shù)案例;“集中實(shí)踐教學(xué)”“素質(zhì)學(xué)分”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程”等課程模塊,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)“雙碳”目標(biāo)理念、思維及其科技創(chuàng)新意識(shí)。從大一基礎(chǔ)類課程循序遞進(jìn)式至大四選修類課程,將新能源、資源循環(huán)、環(huán)境保護(hù)等要素有機(jī)融入冶金工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)中,鼓勵(lì)開設(shè)碳中和、冶金概論、冶金環(huán)保類通識(shí)課程;此外,增設(shè)“低碳綠色冶金新技術(shù)”“二次金屬資源再生利用”“冶金碳捕集與封存”等專業(yè)選修課程,讓學(xué)生了解“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的概念和冶金行業(yè)碳中和技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心和擁護(hù)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的發(fā)展戰(zhàn)略決策;在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程中明確增設(shè)“雙碳”理念的元素及實(shí)踐內(nèi)容,增加“雙碳”相關(guān)實(shí)踐類課程學(xué)時(shí),提升學(xué)生“雙碳”相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備、思維方式和工作能力。圍繞培養(yǎng)“雙碳”意識(shí)的人才目標(biāo),要求任課教師修訂培養(yǎng)方案中相關(guān)課程的教學(xué)大綱和教案,在教學(xué)大綱、教案、課件中明確加入“雙碳”內(nèi)容,并督促教師在各門課程教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中增加或融入各個(gè)金屬冶金領(lǐng)域最新的綠色低碳理論知識(shí)和低碳冶金新技術(shù),教案中建立“雙碳”相關(guān)的低碳冶金技術(shù)典型案例庫,明確課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成路徑及考核要求。

(二)及時(shí)更新課程內(nèi)容,注重“雙碳”理念的融入

針對(duì)目前課程教學(xué)存在的“雙碳”教學(xué)滲入內(nèi)容不足、學(xué)生“雙碳”意識(shí)淡薄等現(xiàn)象,冶金工程專業(yè)課程內(nèi)容也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn);結(jié)合冶金行業(yè)的特點(diǎn),找到“雙碳”目標(biāo)理念與冶金專業(yè)課程的契合點(diǎn),抓住實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的教學(xué)瓶頸問題,更新低碳冶金技術(shù)典型案例,將“雙碳”科技和課程教學(xué)、育人體系更好融入,合理有序地推廣“雙碳”目標(biāo)理念在學(xué)生之中入腦入心。

在專業(yè)課教學(xué)的每一章節(jié)內(nèi)容中精心準(zhǔn)備與低碳冶金相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),形成連貫和系統(tǒng)的“雙碳”知識(shí)體系,并整合到課堂教學(xué)中,使學(xué)生能夠理解鋼鐵冶金和有色冶金行業(yè)應(yīng)對(duì)全球變暖危害的各種技術(shù)手段。任課教師根據(jù)冶金行業(yè)特點(diǎn)(如以化石能源為主的傳統(tǒng)冶金工藝中高能耗排放問題)及從事的科研方向挖掘凝練“雙碳”元素,結(jié)合課程的教學(xué)設(shè)計(jì),組建專業(yè)課程的低碳冶金技術(shù)典型案例庫及教案。教師可根據(jù)各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容,有針對(duì)性地納入具有代表性的低碳冶金工程技術(shù)應(yīng)用案例,例如,在“鋼鐵冶金”課程教學(xué)過程中,補(bǔ)充新能源冶煉過程中的物理化學(xué)理論知識(shí)和工程技術(shù)應(yīng)用案例;如引入氫氣冶金、非高爐煉鐵等低碳能源替代工藝,從工藝產(chǎn)物特點(diǎn)、能耗計(jì)算等方面與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行對(duì)比分析,讓學(xué)生感悟從源頭削減碳原料和碳燃料用量、設(shè)備升級(jí)改造等技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶煉行業(yè)“雙碳目標(biāo)”的重要作用及其技術(shù)瓶頸;在“再生有色金屬冶金”課程教學(xué)過程中,引用行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等文獻(xiàn)資料,例如,再生鋁的碳排放約是原生鋁的3%~5%,再生銅的碳排放約是原生銅的21%,講解再生金屬冶金對(duì)礦產(chǎn)冶金的替代將釋放出巨大的碳減排潛力,使學(xué)生認(rèn)可冶金固廢、城市礦山等二次金屬資源的再生利用是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效手段和重要支撐;聚焦“一步煉銅”“直接煉鉛”“余熱回收利用”等冶金節(jié)能減排前沿技術(shù)及關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的突破,引導(dǎo)學(xué)生思考“冶金行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的意義有哪些”,激發(fā)學(xué)生對(duì)冶金專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能減排、低碳冶金意識(shí)。在礦產(chǎn)冶金及再生冶金生產(chǎn)過程中,低碳冶金技術(shù)從工藝源頭上就推行清潔能源、生產(chǎn)工藝及設(shè)備的優(yōu)化控制、末端廢物的循環(huán)利用,從而減少原料消耗,降低生產(chǎn)成本,減少污染廢棄物的產(chǎn)生與排放,從產(chǎn)品的整個(gè)生命周期來降低能耗,專業(yè)課程教學(xué)過程中將這些綠色低碳技術(shù)與傳統(tǒng)冶煉工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)對(duì)比,使得學(xué)生能夠理解國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的深刻內(nèi)涵和重大意義,建立學(xué)生在冶金工程技術(shù)實(shí)踐中的節(jié)能減排思維及“低碳冶金”思維。

(三)改進(jìn)教學(xué)方法,提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力

為了適應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略對(duì)人才培養(yǎng)的新時(shí)代要求,需要突破現(xiàn)有本科教育教學(xué)模式的局限,探索采用情景式、案例式、問題式、研究式、小組討論式等多元化“雙碳”工程教育教學(xué)模式,改進(jìn)教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題,在今后的生活和工作中對(duì)節(jié)能減排、踐行綠色低碳起到模范帶頭作用。

(1)情景教學(xué),直觀學(xué)習(xí):在課堂講解某些金屬冶煉關(guān)鍵技術(shù)時(shí),展示低碳冶金技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)視頻或相關(guān)科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)圖片,以營(yíng)造豐富多彩的課堂氛圍,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的直觀理解。

(2)“案例+小組討論”式教學(xué):任課教師將冶煉企業(yè)“雙碳”技術(shù)成果、“低碳冶金”類典型技術(shù)工程案例應(yīng)用于課堂教學(xué)中,然后由教師拋出研討問題,再讓學(xué)生對(duì)技術(shù)案例中的節(jié)能減排、理論可行性、經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行分析并小組討論,最后總結(jié)梳理低碳冶金技術(shù)實(shí)施方案的可行性及解決碳排放問題的有效途徑,促使學(xué)生理解“雙碳”戰(zhàn)略的重要性和實(shí)施途徑[4]。

(3)專題導(dǎo)向、自主學(xué)習(xí):用講授式與啟發(fā)式相結(jié)合的教學(xué)模式,開展專題討論,串聯(lián)所學(xué)某個(gè)金屬冶金的知識(shí)要點(diǎn),助于學(xué)生形成有機(jī)整體的知識(shí)體系,加深對(duì)低碳冶金理論及技術(shù)的理解與掌握;例如,氫氣冶金是綠色低碳技術(shù),教學(xué)過程中以“氫氣冶金在鋼鐵冶金、有色冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀”專題的形式進(jìn)行介紹和調(diào)研討論,促使學(xué)生積極地思考?xì)錃庖苯鸺夹g(shù)與傳統(tǒng)燃料(焦炭、重油等)火法冶煉、電冶金等技術(shù)的對(duì)比優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)本科生的辯證思維及科學(xué)探索能力。

(4)項(xiàng)目引導(dǎo),研究式教學(xué):以冶金專業(yè)課程內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)為依托,結(jié)合博士教師或高級(jí)職稱教師的科研成果或?qū)W術(shù)觀點(diǎn),將清潔冶金、節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面與冶金行業(yè)“雙碳”目標(biāo)直接相關(guān)的國(guó)家戰(zhàn)略帶入課堂,選定低碳冶金工程技術(shù)應(yīng)用中的典型熱力學(xué)分析、節(jié)能減排優(yōu)化措施等問題為研究課題,開展研究式教學(xué),要求學(xué)生通過PPT或報(bào)告對(duì)研究課題進(jìn)行深度分析和展示,此外在課后作業(yè)中穿插布置與低碳冶金相關(guān)的問題,督促學(xué)生自行搜索相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)或?qū)W術(shù)觀點(diǎn),逐步培養(yǎng)學(xué)生將冶金理論知識(shí)用于解決實(shí)際碳排放問題的能力和“雙碳”創(chuàng)新思維。

(5)線上學(xué)習(xí),互動(dòng)討論:利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),結(jié)合學(xué)生專業(yè)或興趣,帶領(lǐng)冶金工程本科生關(guān)注“雙碳”知識(shí)線上講座資源,多渠道了解與“雙碳”目標(biāo)相關(guān)的政策變化和行業(yè)動(dòng)態(tài),并開展“線上+線下”互動(dòng)討論,營(yíng)造濃烈的學(xué)術(shù)交流氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及低碳意識(shí),提升其踐行“雙碳”目標(biāo)的能力[5]。由此,構(gòu)建多元化“雙碳”工程教育教學(xué)模式,提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,以提升學(xué)生的知識(shí)水平和低碳工程創(chuàng)新能力,有助于培養(yǎng)出適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的新工科人才。

(四)增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的“雙碳”思維及實(shí)踐能力

針對(duì)本科生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中“無低碳意識(shí)”“缺可持續(xù)發(fā)展觀念”等問題,從觀念重建、優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)、綠色校園建設(shè)等層面推進(jìn)教學(xué)改革,逐步形成“工程倫理意識(shí)+實(shí)習(xí)基地+校內(nèi)實(shí)驗(yàn)+畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)+學(xué)科競(jìng)賽+校園文化”六層次“雙碳”實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。

(1)基于冶金工程是碳排放重點(diǎn)行業(yè)的特點(diǎn),多角度梳理鋼鐵冶金、有色冶金行業(yè)的現(xiàn)狀及冶煉企業(yè)碳排放現(xiàn)狀調(diào)研,冶金工程學(xué)院和教研室組織跟“雙碳”目標(biāo)相關(guān)的政策解讀,使學(xué)生充分認(rèn)知“低碳”目標(biāo)意識(shí)的必要性及緊迫性;邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)專家擔(dān)任本科生企業(yè)兼職導(dǎo)師,定期為學(xué)生講授低碳冶金專業(yè)知識(shí)及其技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,并從冶煉廠中選擇具有代表性的真實(shí)、典型的低碳冶金技術(shù)案例舉辦講座分享,并邀請(qǐng)行業(yè)專家參加學(xué)生的專業(yè)知識(shí)研討會(huì),開闊學(xué)生眼界和提升學(xué)術(shù)氛圍,使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到冶金產(chǎn)業(yè)對(duì)能耗的影響,深刻理解能源安全與國(guó)家責(zé)任之間、資源與環(huán)境之間的關(guān)系等工程倫理理念,增強(qiáng)本科生工程倫理意識(shí),擴(kuò)展“雙碳”目標(biāo)的科普與傳播。

(2)結(jié)合冶金工程校外實(shí)習(xí)基地平臺(tái),將“低碳”理念融入教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),例如在生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、見識(shí)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生在工廠現(xiàn)場(chǎng)開展低碳冶金技術(shù)調(diào)研,使學(xué)生了解我國(guó)某些冶金企業(yè)目前在“雙碳”目標(biāo)方面的努力和成效,通過與一些實(shí)際的冶煉生產(chǎn)問題進(jìn)行耦合,可以讓學(xué)生在短時(shí)間迅速掌握一些低碳冶金的思維和技術(shù),使學(xué)生切實(shí)體會(huì)設(shè)計(jì)可行的工藝過程能降低生產(chǎn)能耗以及生產(chǎn)過程的碳排放;實(shí)習(xí)報(bào)告中設(shè)置相關(guān)冶金節(jié)能減排技術(shù)總結(jié)、能源消耗計(jì)算及分析、撰寫關(guān)于低碳冶金的實(shí)習(xí)感悟等舉措,增強(qiáng)學(xué)生的低碳冶金意識(shí)。

(3)在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的同時(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)工藝能耗的認(rèn)識(shí),深入認(rèn)識(shí)能耗和實(shí)驗(yàn)參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系及其改進(jìn)措施;如“重金屬冶金學(xué)”課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)——銅電解精煉,在學(xué)生掌握電耗和電流效率的計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析和總結(jié)電解液溫度、電解液成分、極距、槽電壓等工藝參數(shù)對(duì)電耗和電流效率的影響規(guī)律及其調(diào)控措施,加深學(xué)生對(duì)冶金節(jié)能效益的認(rèn)識(shí)。

(4)在本科畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)環(huán)節(jié),注重低碳思維的融入和成效;在畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)過程中,引導(dǎo)學(xué)生從減少能耗、試劑消耗以及環(huán)保角度出發(fā)來設(shè)計(jì)和優(yōu)化工藝過程、實(shí)驗(yàn)步驟,不斷灌輸節(jié)能減排理念;在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、工廠設(shè)計(jì)、答辯等過程,要求學(xué)生進(jìn)行工藝比選,完成工藝物料計(jì)算和設(shè)備選型,進(jìn)行車間設(shè)計(jì)和運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算,并綜合分析工藝的能耗、環(huán)保和合理性等情況,提出減污降碳措施;使得學(xué)生能夠適應(yīng)未來低碳冶金技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的行業(yè)環(huán)境,服務(wù)于國(guó)家的“雙碳”戰(zhàn)略[6]。

(5)圍繞“雙碳”目標(biāo),結(jié)合低碳冶金相關(guān)的科研項(xiàng)目,積極鼓勵(lì)學(xué)生參加校內(nèi)自主設(shè)置的科技創(chuàng)新項(xiàng)目和“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽”“全國(guó)大學(xué)生冶金科技競(jìng)賽”等學(xué)科競(jìng)賽,提高學(xué)生制訂科研工作方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、解決問題的低碳實(shí)踐能力,潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)可低碳教育的價(jià)值。

(6)營(yíng)造校園低碳文化氛圍,加強(qiáng)綠色學(xué)校主題宣傳教育,鼓勵(lì)大學(xué)生社團(tuán)在校園內(nèi)開展多式多樣的“雙碳”科普活動(dòng),大力倡導(dǎo)在校師生及后勤員工踐行綠色消費(fèi)、節(jié)能減排、低碳生活新局面,踐行綠色校園;倡導(dǎo)師生將“雙碳”理念融入日常生活,培養(yǎng)其主動(dòng)節(jié)能減排意識(shí)和能力,養(yǎng)成綠色低碳的生活習(xí)慣[7]。

通過全方位的低碳實(shí)踐活動(dòng),實(shí)現(xiàn)“雙碳”教育的理論、實(shí)踐及工程應(yīng)用的相互融合與促進(jìn),讓學(xué)生真正理解低碳的重要性并具備低碳工程實(shí)踐能力,實(shí)施效果將培養(yǎng)學(xué)生在今后的生活和工作中對(duì)節(jié)能減排、踐行綠色低碳生活起到模范帶頭作用,愿意在其人生規(guī)劃與事業(yè)發(fā)展中始終信守低碳理念,從而落實(shí)“雙碳”人才培養(yǎng)戰(zhàn)略任務(wù)[8]。

結(jié)語

冶金工業(yè)是碳排放重點(diǎn)行業(yè)之一,“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)對(duì)傳統(tǒng)冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)帶來了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇,應(yīng)對(duì)原有的本科教學(xué)教育方式進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)調(diào)整。通過分析“雙碳”目標(biāo)視閾下當(dāng)前本科生的低碳工程教育面臨的問題,本文從人才培養(yǎng)方案、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、校園文化等方面提出了相應(yīng)的教學(xué)改革模式創(chuàng)新途徑與方法。該教學(xué)改革將“雙碳”目標(biāo)理念融入人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié),踐行多元化教育教學(xué)育人模式,將為培養(yǎng)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)視閾下未來冶金行業(yè)合格的工程師和技術(shù)研發(fā)員奠定良好基礎(chǔ),為培養(yǎng)適應(yīng)冶金行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下的高層次低碳冶金創(chuàng)新人才,對(duì)“雙碳”戰(zhàn)略背景下的高校人才培養(yǎng)具有重要參考價(jià)值;培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生踐行“雙碳”戰(zhàn)略的大局意識(shí),樹立綠色低碳生活理念,并將對(duì)工科類其他專業(yè)的綠色低碳工程教育教學(xué)改革具有借鑒意義或示范效果。

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作者簡(jiǎn)介:賀山明(1984—),男,江西蓮花人,博士,副教授,研究方向:化工冶金及二次資源利用。

*通訊作者:王曉明。

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